Что такое GaN-зарядки и какую стоит купить

Что такое GaN-зарядки и почему они так называются

В последние пару лет всё большее распространение получают новые GaN-адаптеры для подпитки смартфонов, планшетов и ноутбуков. Они обязаны своим названием одноимённым транзисторам, которые в них применяются. Загадочная аббревиатура GaN является не чем иным, как химической формулой нитрида галлия — относительно нового полупроводникового материала последнего поколения, из которого изготавливают эти самые электронные компоненты для силовых схем.

Ещё с 1990‑х годов GaN использовали в производстве светодиодов, тогда же начали появляться первые прототипы таких транзисторов, а в середине 2000‑х было запущено их серийное производство. Пришедшие на смену кремниевым полупроводникам аналоги на основе нитрида галлия более эффективны, способны выдерживать более высокие напряжение и температуру, за счёт чего не требуют громоздких деталей в схеме и позволяют делать зарядки компактнее.

Означает ли GaN новый протокол подпитки

«Благодаря» маркетологам, которые лепят приписку «GaN» куда ни попадя, на рынке появилась уйма адаптеров питания с названиями GaN 2, GaN 3 и даже GaN 5, не говоря уже о приставках Lite, Pro, Max. У обычных пользователей возникает закономерный вопрос: «А поддерживает ли моё устройство такую зарядку?»

К счастью, ответ на него очень прост. GaN не является отдельным стандартном или протоколом быстрой зарядки, как Power Delivery или Quick Charge. Поэтому проблемы совместимости как таковой нет. Заряжаться будут любые гаджеты. Если конкретный адаптер поддерживает соответствующий стандарт подпитки устройства, оно зарядится быстрее, если нет — тоже зарядится, но медленнее.

Как устроены GaN-зарядки

Визуально адаптеры на основе нитрида галлия выглядят так же, как и обычные зарядки: формат блочка с вилкой или съёмным сетевым кабелем и один или несколько портов с обратной стороны. Понять, что перед вами GaN, можно лишь по миниатюрным габаритам и высокой выходной мощности.

При этом несмотря на более компактный размер продвинутые зарядки имеют более сложную схемотехнику и плотную компоновку деталей, а их конструкция предполагает не одну, а несколько плат. В зарядках на нитрид-галлиевых транзисторах даже присутствуют полноценные радиаторы для отвода тепла в виде алюминиевых или медных пластин на термопрокладках.

Помимо привычных предохранителей, входных и выходных конденсаторов, в составе схем данных зарядок есть GaN-драйвер с несколькими уровнями защиты, сетевой фильтр, трансформатор, а также контроллеры для поддержки различных протоколов быстрой зарядки со своими защитами.

Как работают GaN-зарядки

Нитрид-галлиевые адаптеры являются импульсными. В них используется тот же принцип, что и у всех современных источников питания, включая ПК, ноутбуки, бытовую технику и мелкую электронику.

Суть в том, что энергия из розетки делится на крошечные порции-импульсы и за секунду по проводу проходят десятки и даже сотни тысяч таких кусочков. Благодаря подобному дроблению нет нужды в громоздких трансформаторах и мощных деталях, поэтому импульсные зарядки и блоки питания настолько компактны.

За «нарезку» импульсов отвечают транзисторы. И в случае с GaN, которые имеют очень высокую частоту открывания-закрывания, это позволяет получить очень большую мощность при сохранении или даже уменьшении размеров внутренних компонентов зарядки.

В чём отличие GaN-зарядок от обычных

По сравнению с адаптерами на кремниевых транзисторах, нитрид-галлиевые зарядки уникальны тем, что имеют на порядок большую частоту преобразования (сотни тысяч импульсов в секунду против десятков тысяч) и КПД 99% и выше за счёт меньших потерь. Также они способны выдерживать более высокие напряжение и температуру.

Самым же заметным их отличием является уже упомянутая компактность — они на 30–50% меньше обычных моделей при той же выходной мощности. Благодаря повышенной частоте переключения GaN-тразисторов, в схеме применяются трансформаторы, конденсаторы и другие пассивные компоненты меньших размеров, снижая тем самым и габариты зарядного устройства.

Каковы преимущества и недостатки GaN-зарядок

В мире нет ничего идеального, и у нового типа адаптеров ожидаемо есть как плюсы, так и минусы. Первых, к счастью, всё же больше.

Плюсы

• Высокая мощность. Обычные адаптеры редко могут обеспечить мощность более 60–75 Вт или будут иметь такие размеры, что вы не захотите ими пользоваться. Для GaN и 100, и 200 Вт не предел.
• Компактность. При одинаковой мощности нитрид-галлиевые зарядки всегда будут почти вполовину миниатюрнее, чем обычные кремниевые.
• Многофункциональность. Мощность GaN-зарядок позволяет легко питать сразу несколько устройств, поэтому они, как правило, оснащены двумя, а то и четырьмя-шестью портами для одновременной зарядки.
• Универсальность. Экономия внутреннего пространства за счёт уменьшения пассивных компонентов позволяет установить контроллеры разных стандартов быстрой зарядки, поэтому GaN-адаптеры обычно поддерживают все основные протоколы и напряжения.

Минусы

• Высокая цена. Производство нитрид-галлиевых транзисторов пока что не отлажено до уровня кремниевых, так что стоят они дороже. Хотя в будущем это наверняка изменится.
• Эффективность заметна лишь на большой мощности. КПД строится на уменьшении потерь, а при зарядке устройств 20–30 Вт они ничтожно малы и не будут сильно отличаться от таковых в обычных адаптерах. Действительно раскрываются GaN-зарядки на мощностях минимум вдвое выше.

Заряжают ли GaN-зарядки быстрее обычных

По большому счёту это тоже уловка маркетологов. Если у обычного и нитрид-галлиевого адаптера одинаковая мощность и оба поддерживают нужный устройству стандарт быстрой подпитки — они зарядят гаджет за одинаковое время.

Однако в сценариях, когда заряжается уже не одно, а два или больше устройств, GaN-адаптеры вероятно справятся быстрее. В отличие от кремниевых, они не замедляют зарядку остальных портов при подключении дополнительного гаджета с быстрой подпиткой и могут подзаряжать по быстрым протоколам все девайсы (если позволяет максимальная мощность).

Определённые ограничения всё же есть. Как правило, у нитрид-галлиевых зарядок прямо на корпусе указаны все возможные комбинации подключений и мощность, которую они способны обеспечить в каждом конкретном сценарии. И эти списки у GaN всегда гораздо обширнее, чем у обычных адаптеров.

Какие устройства можно заряжать GaN-зарядками

Отличие нитрид-галлиевых адаптеров кроется лишь в типе используемого в силовой схеме транзистора, в остальном это всё те же зарядные устройства. Как и обычные, они подходят для подпитки любых смартфонов, планшетов, ноутбуков и других носимых гаджетов. Если на адаптере есть подходящий разъём — устройство можно заряжать, а если вдобавок совпадают и поддерживаемые протоколы быстрой подпитки — процесс будет ускорен.

Какие бывают GaN-зарядки

На рынке представлено огромное количество нитрид-галлиевых адаптеров. По ключевому параметру — мощности — возможны версии от максимально портативных на 30 Вт до внушительных настольных на 300 Вт. Количество портов обычно варьируется от одного до шести.

По формфактору чаще всего встречаются адаптеры в виде блочка с вилкой, хотя есть и модели с выносным сетевым кабелем, который вставляется в розетку, в то время как сама зарядка располагается на столе или рядом с нужным вам местом. Также существуют гибридные варианты со встроенным пауэрбанком, который обеспечит энергией вдали от коммуникаций и всегда будет заряжен, так как большую часть времени подключён к розетке.

Какую GaN-зарядку купить

Компактные GaN-адаптеры с одним портом

Данные модели идеально подойдут в качестве отдельной зарядки под конкретное устройство, например смартфон. В таком случае даже при мощности в 30–45 Вт адаптер будет очень миниатюрным — немногим больше самой вилки. А значит, носить его с собой будет максимально удобно.

• Сетевое зарядное устройство mini GaN, 20 Вт, с одним USB‑C от Deppa, 1 105 рублей →
• Зарядное устройство GaN 3 Fast Charger, 30 Вт, c одним USB‑C от Baseus, 1 332 рубля →
• Сетевое зарядное устройство GaN II Neoxide, 20 Вт, с одним USB‑C от Ugreen, 1 535 рублей →
• Зарядное устройство ST-UC30WCM GaN, 30 Вт, с одним USB‑C от Satechi, 2 412 рублей →
• Зарядное устройство PowerPort Nano II GaN, 65 Вт, с одним USB‑C от Anker, 3 324 рубля →

Универсальные GaN-адаптеры с несколькими портами

С такими многофункциональными вариантами можно отказаться от отдельных адаптеров для каждого устройства и подпитывать всё от одной-единственной зарядки. А если большинство ваших гаджетов имеет разъём USB‑C, то избавитесь ещё и от клубка кабелей.

• Зарядное устройство Core Charger Dual, 45 Вт, с двумя USB‑C от Commo, 2 146 рублей →
• Зарядное устройство GaN 5 Pro Fast Charger, 65 Вт, с двумя USB‑C и одним USB‑A и кабелем от Baseus, 2 854 рубля →
• Зарядное устройство GaN КeyCharger, 100 Вт, с тремя USB‑C и одним USB‑A от Commo, 3 910 рублей →
• Сетевое зарядное устройство GaN Tech Fast Charger, 100 Вт, с тремя USB‑C и одним USB‑A от Ugreen, 5 693 рубля →

Настольные GaN-адаптеры с сетевым кабелем

Удобные зарядки для ситуаций, когда нужно организовать подпитку девайсов на рабочем месте или, например, когда розетка находится далековато от дивана. Такие адаптеры обычно имеют повышенную мощность, и их получится использовать для подпитки ноутбуков.

• Зарядное устройство GaN 3 Pro, 65 Вт, с двумя USB‑C и двумя USB‑A, встроенным сетевым и съёмным кабелем USB‑C от Baseus, 3 845 рублей →
• Зарядное устройство Station Charger, 100 Вт, c тремя USB‑C и одним USB‑A, съёмным сетевым кабелем от Commo, 4 400 рублей →
• Зарядное устройство Desktop Charger, 165 Вт, на подставке с четырьмя USB‑C и съёмным сетевым кабелем от Satechi, 8 575 рублей →
• Зарядное устройство Desktop Charger, 200 Вт, с четырьмя USB‑C, двумя USB‑A и съёмным сетевым кабелем от Ugreen, 10 530 рублей →
• Зарядное устройство GaN Charger, 200 Вт, на подставке с шестью USB‑C и съёмным сетевым кабелем от Satechi, 15 670 →